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扬州华春静电工程有限公司 扬州华春静电工程有限公司
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第三章 声振法检漏的基本原理
双击自动滚屏发布者:扬州华春地探科技 发布时间:2012-05-11 阅读:10438次
1、漏水产生的各种振动和传播路径
     供水管是有一定水压的水管,当某处漏水时,压力水从管道裂口处向外喷射,由于压力水与管口破裂缝隙间的摩擦而产生振动会引起喷注噪声。它会沿管道向两侧传播,在管道上几十米范围内可听到相当强烈的喷射声,类似一种哨声,这种声音可沿管道传播,有的甚至可传至几百米远。当管道埋设于地下,埋层的土质、砖石块也会受到压力水的冲击而形成地面的微弱振动,这种振动传至地面附近,可测听到一种比较低频率的声响(见示意图)。

     与此同时,压力水可能在冲击口附近冲出空隙,并产生水流回旋式的扰动,有时伴随有气泡声。当管道裂口振动时还可能引发管道其它部位的附加振动。以上这些振动都是由漏水而引发,但直接振动的因素并不相同,所以检漏人员可能检测到的是其中某种振动因素引起的或几种振动因素引起的混合声音,在不同条件下是不同的,这就形成漏水声的多变和复杂性。
     另外还有一种情况是不发出声音的漏水(叫无声漏水,如阀门密封不严造成渗水、滴水),这种情况下用声振法是无法进行检测的(见示意图)。
     人们在路面上检测地下管道漏水,随着埋层介质的不同,深度不同,距离不同,传至检测点的振动声也不同。(见示意图)。
     如果测点在管道壁和附属物上,声音主要沿管道传来,会随管的材质、粗细(口径),漏点与测点间距离等因素有所差别,不同口径的管道振动响度沿管道的传播距离不同,水管口径越小声音传播的越远(见示意图)。
     人们用不同工具、仪器检测,由于检测设备本身的灵敏度,频率特性等因素也会使人耳听到的声音不同。
     总之,由于漏水情况不同,引发振动的因素不同、埋层介质等传播条件不同、检测仪器的性能不同、检测者在不同条件下测听到的漏水声是不同的。检测者应了解这些基本的道理,才会对漏水声的多变性做到心中有数,也有利于判断漏点情况和距离。
2、漏水声在介质中传播与沿管道传播时的强度变化与频率变化的特点。
     漏水声的声源(振动中心点)某点,在土层中,如果介质均匀,这一振动将以球面波的形式向四面八方扩张,传播距离越远,振动幅度越小;距离越近,振动越强。其中因为球面波到达地面的距离以垂直向上方向最短,因而地面上垂直对着漏水点的部位振动最强(见示意图)。
     偏离正上方越远,即离漏点越远,振动越弱,所以可定性地说,从地面上寻找漏水点的位置就是寻找地面振动最强的位置。这是听音法测漏点的最基本的依据。这是我们要牢牢掌握的第一点。
     其次,我国是一个地域辽阔的国家,南北跨度很大,山区平原各异,对管道埋设深度的要求不同,例如北方地区冬天寒冷,同口径管道埋设较深,而南方则较浅,江苏、浙江、上海一带的小口径水管埋深不到1米。因为土层对声振动的吸收,尤其是高频声的衰减,所以对于同样的漏水情况在埋层浅的地区较易听清漏水声,而埋层深时,则相对较困难,并且声音听起来更低沉,即低频成分较多,这是我们要掌握的第二点。
     第三,管道埋设于不同类型的土层中,土层较密实,弹性较好的情况,声振动传播损失较小;土层松软或过于坚硬则难以激发振动。从地面上方测听前者较易,后者困难。地表上如有草皮、淤泥都是不利于检测振动的因素。另外由于塑料管漏水时的振动较弱,所以测听塑料管的漏水也要比金属管困难(见示意图)。
     第四,口径较小的金属管,易振动,且沿管道传播的损失较小,因而漏水声沿小口径金属管道的传播是很远的,一般可达几十米甚至几百米,我们可以利用这一点,初步了解在几十米范围内是否存在漏水。
     另外,不同材质的管材沿管道传播的衰减也是不同的,金属材料的管道要比非金属管道传播的远(见示意图)。
     第五,检漏时除根据声音大小判别漏点位置外,还应分辨音质,主要就是频率组成。以通俗的话来说,高频成分较多的声音感觉到清脆,低频成分较多的声音感觉到低沉;在管道上漏水声传播越远,高频成分损失就越多,听起来越低沉,而靠近漏点的位置,声音就比较清脆,所以有经验的检测者会根据频率的变化可大致估计漏点距离的远近。
     第六,要掌握漏水声的连续性。漏水一旦发生如尚未经修堵或因久淤堵塞,则在相当长的时间内一直在漏,它不同于自来水龙头或某种定时、定量放水的装置,根据管道漏水的这种连续性特点,在夜晚测听时(因为这时不会有多少用户交叉用水)很易区别开是漏水还是放水。
     第七,要掌握漏水声连续性和稳定性,管内压力大时,漏水的声响也大,反之亦然。
     第八,要掌握漏水引起的振动,随位置的变化,检测定点的关键在于“比较”,只在一点测听是没有多大意义的,只有比较不同点的相对值才有意义。
     第九,应特别注意管道因转弯,三通、马鞍、接头凸起等因素引发的振动,因管道中正常过水或漏水而引发管道上某些点共振等现象,这个共振所发出的声响有时会比实际漏水点的声响更强,这需要事先知道管道的主题:实际情况、实测技术和经验的积累,如果处理不当,往往会错判漏点。
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